How asymmetric currents in a deep sea channel affect on the land-deep sea materials transport and habitat for benthos?

深海航道的不对称洋流如何影响陆地-深海物质运输和底栖动物栖息地？

基本信息

批准号：
22H01300
负责人：
千手智晴
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01300/
关键词：
深海長谷物質輸送富山湾日本海係留観測

项目摘要

長崎大学の練習船長崎丸を用いて、2022年5月に富山湾内の深海長谷を横断する複数の断面において、CTDによる密度場の観測と採水、LADCPを用いた流動場の観測、マルチプルコアによる採泥等を実施した。LADCPによる流動場の観測では、谷軸を境に東側斜面上では湾から流出する方向の、西側斜面上では湾内に流入する方向の流れが海底から500m以上の厚みで分布していることが示され、海谷内部の流況の詳細を明らかにできた。また6ヶ月間に及ぶ海底谷内部での直接測流の結果からも、海谷軸を中心とする非対称流の存在が確認された。さらにこの非対称な流れには、海底に向かうにつれて振幅が増大する約20日周期の変動流が重なっていることがわかった。この周期変動は、海谷斜面に捕捉された長周期波動によるものと考えられ、この波動にともなう海谷を横断する方向の流れが非対称な一般流を励起していることが示唆された。深海長谷の東西両斜面上の堆積物には差異が認められ、東側斜面上の堆積物は西側斜面のものと比べて陸起源物質の占める割合が高かった。これは、流れの状況から推測される物質分布と整合的である。また堆積物中のクロムの分布と流れの状況から、クロム含有量の多い姫川に起源をもつ堆積物の輸送経路を推定した。同様に堆積物中の鉛分布より鉛含有量の多い神通川起源の堆積物輸送についても検討したが、有意な地域差が認められなかったことから、観測海域への神通川起源の堆積物の寄与は小さいことがわかった。この他に、セジメントトラップによる深海長谷内部への沈降粒子の採取にも成功し、現在、その量や化学組成の時間変動について分析中である。成層の弱い日本海深層水中を伝播する内部波（Gyroscopic波）のエネルギー伝播について数値シミュレーションを行った。その結果、条件によっては海底付近にエネルギーが集中し、強い混合が生じうることが示された。

2022年5月，我们将利用长崎大学的长崎丸，利用CTD进行密度场观测和水样采集，利用LADCP进行流场观测，并在富山湾深海长谷的多个断面进行多个岩心取样。我们进行了泥浆取样， ETC。 LADCP对流场的观测表明，水流以谷轴东坡为界流出海湾，在西坡流入海湾，其厚度在海底以下超过500 m。结果，我们能够弄清楚山谷内部流动状况的细节。为期六个月的海底峡谷内直接水流测量也证实了以峡谷轴线为中心的不对称水流的存在。此外，人们还发现，这种不对称洋流叠加在大约20天周期的脉动洋流上，其振幅随着向海底移动而增大。这种周期性波动被认为是由于被困在山谷斜坡上的长周期波造成的，并且表明这些波引起的穿过山谷的流动激发了不对称的一般流动。深海谷东西坡沉积物存在差异，东坡沉积物陆地物质比例高于西坡沉积物。这与从流动条件推断的材料分布一致。此外，根据沉积物中铬的分布和水流状况，我们估计了源自铬含量较高的姫川的沉积物的输送路线。同样，我们还调查了源自金足河的沉积物的迁移，其铅含量高于沉积物中的铅分布，但没有发现显着的区域差异，发现贡献较小。此外，我们还利用沉积物收集器成功收集了深海Hase内部的沉积颗粒，目前正在分析其数量和化学成分的时间变化。我们对日本海弱分层深水中传播的内波（陀螺波）的能量传播进行了数值模拟。结果表明，根据条件，能量可能会集中在海底附近，并可能发生强烈的混合。